Question

7．番茄是人们日常生活中熟悉的一种蔬果，请分析回答以下与番茄有关的问题：
（1）科学家做过这样的实验，将番茄培养在含Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺的培养液中，一段时间后，测定培养液中这三种离子的 浓度（图1）．营养液中的无机盐离子通过主动运输方式进入番茄体内，吸收结果表明番茄对Si⁴⁺的吸收最少，而对另外两种离子的吸收较多，这一差异与根细胞膜上载体的种类和数量有关；
（2）图2是在CO₂浓度一定，环境温度适宜，不同光照强度条件下测得的番茄叶片的光合作用强度．请据图分析：A点时，该植物叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体．C点时，该植物的总光合速率为20mg/100cm²叶•小时（用CO₂吸收量表示）．C点以后限制光合作用强度继续上升的环境因素是CO₂浓度；
（3）生产实践中，农民常将番茄植株下部的老叶摘除，试分析这样做的主要目的是减少（降低）有机物消耗提高产量；
（4）番茄成熟过程中，主要受乙烯（填写某种植物激素）调控．番茄中的番茄红素具有较强的抗衰老和抑癌功效，据此可判断该物质的保健功能是通过保护DNA（基因）（填写某种物质）免受损伤，防止癌症的发生．

Answer 1

分析 1、分析图1：（1）番茄吸收的Ca²⁺和Mg²⁺较多，对Si⁴⁺吸收量少．这体现了植物对无机盐离子的吸收具有选择性，其原因在于不同植物根尖细胞膜上载体的种类和数量是不同的．（2）番茄吸收水的相对速度比吸收Si⁴⁺多，造成培养液中Si⁴⁺浓度上升．
2、植物细胞中产生ATP的生理过程有光合作用和呼吸作用，场所有叶绿体、细胞质基质和线粒体；
3、净光合速率=真光合速率-呼吸速率，影响光合作用的环境因素有：光照强度、CO₂浓度、温度、含水量、矿质元素等．

解答 解：（1）植物根细胞吸收矿质元素的过程是主动运输方式，分析题图1可知，与初始浓度相比，一段时间后培养液中Ca²⁺、Mg²⁺、Si⁴⁺浓度不同，Si⁴⁺浓度最高，说明番茄对Si⁴的吸收最少，Ca²⁺、Mg²⁺的吸收较多，这与细胞膜上吸收不同矿质元素的载体的种类和数量有关．
（2）分析题图2可知，A点光照强度为0，此时不进行光合作用，只进行呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的场所是细胞质基质和线粒体；C点对应的净光合作用强度是15mg/100cm²叶•小时，细胞呼吸的强度是5mg/100cm²叶•小时，因此该点的实际光合作用强度的20mg/100cm²叶•小时．C点以后随着光照强度的增强，光合作用不再增强，并且此时的环境温度是最适宜的，因此此时限制光合作用强度继续上升的环境因素是CO₂浓度．
（3）番茄植株下部的老叶接触阳光很少，并且叶绿素的含量降低，而呼吸作用仍在进行，因此摘除老叶有助于减少有机物的消耗，提高产量．
（4）乙烯能促进果实成熟．细胞癌变就是原癌基因和抑癌基因突变的结果，番茄红素具有较强的抑癌功效是通过保护基因免受损伤，防止癌症的发生．
故答案为：
（1）主动运输    Si⁴⁺载体的种类和数量
（2）细胞质基质和线粒体  20  CO₂浓度
（3）减少（降低）有机物消耗提高产量
（4）乙烯  DNA（基因）

点评 本题考查了物质跨膜运输方式、光合作用和呼吸作用、植物激素等相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系；理论联系实际，综合运用所学知识解决自然界和社会生活中的一些生物学问题的能力和从题目所给的图形中获取有效信息的能力．